一种高效整流器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高效整流器及其制造方法；所述高效整流器包括重掺杂第一导电类型衬底层、轻掺杂第一导电类型外延层、第二导电类型保护环区、第二导电类型体区、第一导电类型增强层、场介质层、栅介质层、栅电极层、上电极金属层和下电极金属层；所述高效整流器属于超势垒整流器类型，其采用只增加一次离子注入方式形成的增强层能够对MOS沟道区和位于体区间的类似JFET区进行杂质浓度调节，从而该高效整流器具有制造工艺简单和超低VF的优点。

High efficiency rectifier and manufacturing method thereof

The invention discloses a high efficiency rectifier and manufacturing method thereof; wherein, the rectifier comprises a first conductive type heavily doped substrate layer, a first conductive type lightly doped epitaxial layer, a second conductive type protection ring region, a second conductive type body region of a first conductivity type, field enhancement layer, a dielectric layer, a gate dielectric layer, a gate electrode layer, the upper electrode metal layer and a lower electrode metal layer; the high efficiency rectifier is a super barrier rectifier type, which uses only an ion implantation enhancement layer formed to the impurity concentration regulation of the MOS channel region and in the range similar to the JFET area, thus the high Efficiency Rectifier has the advantages of simple manufacturing process and low VF.

【技术实现步骤摘要】
一种高效整流器及其制造方法
本专利技术涉及功率半导体器件
，具体是一种高效整流器及其制造方法。
技术介绍
功率半导体整流器，广泛应用于功率转换器和电源中。常见的功率半导体整流器包括PIN功率整流器、肖特基势垒整流器和超势垒整流器。其中PIN功率整流器正向压降大，反向恢复时间长，但漏电较小，并且具有优越的高温稳定性，主要应用于300V以上的中高压范围。肖特基势垒整流器主要应用于200V以下的中低压范围，其正向压降小，反向恢复时间短，但反向漏电流较高，高温可靠性较差。结势垒控制整流器(JBS)和混合PIN/肖特基整流器(MPS)，结合了PIN功率整流器和肖特基势垒功率整流器的优点，是适用于中高压范围的常用整流器结构。超势垒整流器，在阳极和阴极之间整合并联的整流二极管和MOS晶体管来形成具有较低正向导通电压、较稳定高温性能的整流器件，在100V以下的应用中具有明显的竞争优势。已经公开的典型的超势垒整流器有多种结构和相应的制造方法，但其VF(正向导通电压)相对较高、制造工艺相对较复杂，还不能满足市场对超低VF、制造工艺简单的高效整流器的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效整流器，其特征在于：包括重掺杂第一导电类型衬底层(10)、轻掺杂第一导电类型外延层(20)、第二导电类型保护环区(21)、第二导电类型体区(22)、第一导电类型增强层(23)、场介质层(30)、栅介质层(31)、栅电极层(32)、上电极金属层(40)和下电极金属层(50)；所述重掺杂第一导电类型衬底层(10)覆盖于下电极金属层(50)之上；所述轻掺杂第一导电类型外延层(20)覆盖于重掺杂第一导电类型衬底层(10)之上；所述第二导电类型保护环区(21)和第二导电类型体区(22)覆盖于轻掺杂第一导电类型外延层(20)之上的部分表面；所述第一导电类型增强层(23)浮空于轻掺杂第一导电类型外延...

【技术特征摘要】
1.一种高效整流器，其特征在于：包括重掺杂第一导电类型衬底层(10)、轻掺杂第一导电类型外延层(20)、第二导电类型保护环区(21)、第二导电类型体区(22)、第一导电类型增强层(23)、场介质层(30)、栅介质层(31)、栅电极层(32)、上电极金属层(40)和下电极金属层(50)；所述重掺杂第一导电类型衬底层(10)覆盖于下电极金属层(50)之上；所述轻掺杂第一导电类型外延层(20)覆盖于重掺杂第一导电类型衬底层(10)之上；所述第二导电类型保护环区(21)和第二导电类型体区(22)覆盖于轻掺杂第一导电类型外延层(20)之上的部分表面；所述第一导电类型增强层(23)浮空于轻掺杂第一导电类型外延层(20)内部；所述场介质层(30)和栅介质层(31)覆盖于轻掺杂第一导电类型外延层(20)之上的部分表面；所述栅电极层(32)覆盖于栅介质层(31)之上；所述上电极金属层(40)覆盖于介质层(30)、栅电极层(32)和第二导电类型体区(22)之上；所述上电极金属层(40)还覆盖于第二导电类型保护环区(21)之上的部分表面。2.根据权利要求1所述的一种高效整流器，其特征在于：所述第二导电类型保护环区(21)为闭合状的环形结构；环形包围的中间区域为有源区。3.根据权利要求1或2所述的一种高效整流器，其特征在于：所述第二导电类型体区(22)由一个或者多个重复的结构单元构成；所述第二导电类型体区(22)位于有源区内部，位于有源区边缘的结构单元与第二导电类型保护环区(21)可以接触，也可以不接触。4.根据权利要求1或2所述的一种高效整流器，其特征在于：所述第一导电类型增强层(23)分布在整个有源区；所述第一导电类型增强层(23)与第二导电类型体区(22)相接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文锁，张培健，钟怡，王林凡，
申请(专利权)人：重庆中科渝芯电子有限公司，中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆,50